题目内容
已知函数f(x)=xlnx,g(x)=k(x-1),若f(x)≥g(x)恒成立,求实数k的值.
考点:函数恒成立问题
专题:函数的性质及应用,导数的综合应用,不等式的解法及应用
分析:构造函数h(x)=xlnx-kx+k,由导数求得函数h(x)的最小值,再由其最小值大于等于0得到k-ek-1=0,由此求得k值.
解答:
解:令h(x)=xlnx-kx+k,则h′(x)=1+lnx-k,
当x∈(0,ek-1)时,h′(x)<0,h(x)在(0,ek-1)上是减函数;
当x∈(ek-1,+∞)时,h′(x)>0,h(x)在(ek-1,+∞)上是增函数,
∴h(x)≥h(ek-1)=k-ek-1,
要使f(x)≥g(x)恒成立,则k-ek-1≥0,
令t(k)=k-ek-1,则t′(k)=1-ek-1,
∴t(k)在(0,1)上是增函数,在(1,+∞)上是减函数,
∴t(k)≤t(1)=0,
∴k-ek-1≤0,
∴k-ek-1=0,∴k=1.
故使f(x)≥g(x)恒成立的实数k的值是1.
当x∈(0,ek-1)时,h′(x)<0,h(x)在(0,ek-1)上是减函数;
当x∈(ek-1,+∞)时,h′(x)>0,h(x)在(ek-1,+∞)上是增函数,
∴h(x)≥h(ek-1)=k-ek-1,
要使f(x)≥g(x)恒成立,则k-ek-1≥0,
令t(k)=k-ek-1,则t′(k)=1-ek-1,
∴t(k)在(0,1)上是增函数,在(1,+∞)上是减函数,
∴t(k)≤t(1)=0,
∴k-ek-1≤0,
∴k-ek-1=0,∴k=1.
故使f(x)≥g(x)恒成立的实数k的值是1.
点评:本题考查了函数恒成立问题,考查了利用导数研究函数的单调性,训练了函数构造法,解答此题的关键是构造函数h(x),把问题转化为由h(x)的最小值大于等于0求k值,属有一定难度题目.
练习册系列答案
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的定义域为( )
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